多管齊下 風(fēng)電才能搭上特高壓快車
2013-01-16 11:21:12 來源:大比特電子變壓器網(wǎng) 點(diǎn)擊:2856
摘要: 大規(guī)模基地式集中開發(fā)是我國(guó)風(fēng)能利用的重要方式,以風(fēng)火打捆或風(fēng)電協(xié)同其他形式電源的打捆送電,是解決大規(guī)?;厥斤L(fēng)電開發(fā)的有效途徑。
大規(guī)?;厥郊虚_發(fā)是我國(guó)風(fēng)能利用的重要方式,以風(fēng)火打捆或風(fēng)電協(xié)同其他形式電源的打捆送電,是解決大規(guī)模基地式風(fēng)電開發(fā)的有效途徑。
大規(guī)模、高效率打捆送電的實(shí)現(xiàn)方式,目前首推超高壓,特別是特高壓交直流輸電工程。國(guó)家電網(wǎng)公司提出的“三縱三橫一環(huán)網(wǎng)”特高壓交直流輸電工程規(guī)劃,值此時(shí)期,如何按照可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略要求,優(yōu)先保證大規(guī)?;厥斤L(fēng)電集中開發(fā)和送出,亟需認(rèn)真研究和實(shí)施。
大電網(wǎng)支撐大風(fēng)電
近年來,我國(guó)風(fēng)能利用開發(fā)發(fā)展迅猛,截至2012年6月,“我國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電達(dá)到5258萬千瓦”。與此同時(shí),風(fēng)電消納卻日趨困難,尤其是“三北”地區(qū),風(fēng)電場(chǎng)閑置棄風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重。究其原因,風(fēng)電需要更多調(diào)峰電源支撐或電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)用水平需要提高,以及我國(guó)能源資源與能源需求逆向分布特點(diǎn),是主要影響因素。
在解決風(fēng)電消納問題的眾多聲音里,應(yīng)該積極貫徹“建設(shè)大基地、融入大電網(wǎng)”的思路,通過擴(kuò)大風(fēng)電消納區(qū)域范圍的舉措,解決新能源消納問題。
另一方面,繼以西北電網(wǎng)750kV輸變電工程為代表的一批超高壓輸電線路的建成投運(yùn),國(guó)家電網(wǎng)正在高調(diào)推進(jìn)以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)。
截至目前,我國(guó)已經(jīng)建成“一交三直”,并在建 “一交三直”(包括哈密—鄭州±800kV特高壓直流輸電工程)共8條特高壓交直流輸變電工程。同時(shí),±800kV蒙東—浙江特高壓直流輸電工程、1000kV錫盟—南京特高壓交流輸變電工程,也已著手動(dòng)工準(zhǔn)備。
在規(guī)劃上述特高壓輸變電工程的巨大預(yù)期效益中,尤其是工程路徑涉及風(fēng)電開發(fā)規(guī)模密集的“三北”地區(qū)的幾條特高壓輸變電工程,如何帶送更多風(fēng)電,還沒有看到比較清晰的計(jì)劃和舉措。
為規(guī)劃特高壓輸電通道的運(yùn)用方式,考慮風(fēng)電等新能源的合理配送容量,一些研究成果已經(jīng)應(yīng)運(yùn)而生。
一項(xiàng)電網(wǎng)公司研究的哈密—鄭州±800kV特高壓直流輸電通道的輸送風(fēng)電研究表明:按照通道額定輸送容量7600MW,通道參與部分受端電網(wǎng)調(diào)峰,不棄風(fēng)或少棄風(fēng)輸送風(fēng)電的條件考慮,推薦通道利用小時(shí)數(shù)6500h,則配套風(fēng)電裝機(jī)容量2800MW。
一項(xiàng)電網(wǎng)公司外部單位進(jìn)行的,1000kV錫盟—南京特高壓交流輸變電工程的外送風(fēng)電研究顯示:按照通道輸送容量9000MW,通道適度參與受端電網(wǎng)調(diào)峰,風(fēng)電運(yùn)行平均棄風(fēng)電量5%的情形計(jì)算,推薦通道年運(yùn)行小時(shí)數(shù)為7680h,則配套外送風(fēng)電裝機(jī)容量為4500MW。
前一項(xiàng)研究中,風(fēng)電基本不棄風(fēng),輸電通道利用小時(shí)數(shù)6500h,風(fēng)火打捆(哈密煤電基地容量暫定為8280MW)比例約為1:3;后一項(xiàng)研究中,風(fēng)電做5%棄風(fēng)運(yùn)行,輸電通道利用小時(shí)數(shù)適度提高到7680h,則風(fēng)火打捆(錫盟煤電基地容量暫定為9900MW)比例可提高至近1:2。
后一項(xiàng)研究還顯示,從發(fā)揮通道帶送風(fēng)電效益考慮,通過加大風(fēng)電棄風(fēng)比率,配套外送風(fēng)電裝機(jī)容量甚至可以進(jìn)一步提高。而增大風(fēng)電棄風(fēng)比率,在保持風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)不致過低(即保證可接受的經(jīng)濟(jì)性)的情形下,可以換來更大風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模,獲得更多風(fēng)電發(fā)電量。
綜而述之,對(duì)于風(fēng)火打捆運(yùn)用方式,一方面,在受端電網(wǎng)調(diào)峰能力充沛的條件下,通道盡量較少調(diào)峰運(yùn)行,另一方面,適當(dāng)允許風(fēng)電棄風(fēng),則通道可以取得較高的風(fēng)火打捆運(yùn)用比例,帶送更多風(fēng)電等新能源電力。
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多管齊下,風(fēng)電才能搭上特高壓的快車
擴(kuò)大消納區(qū)域范圍,借助超高壓、特高壓現(xiàn)代輸電技術(shù), “三北”地區(qū)風(fēng)能資源可以更大規(guī)模開發(fā),進(jìn)而可以在全國(guó)更大范圍內(nèi)得以消納利用。但實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)目標(biāo),又要面對(duì)一些實(shí)際問題。
一是要規(guī)劃好輸電通道送端火電的運(yùn)用方式。
前述兩項(xiàng)研究中,特高壓輸電通道之所以能夠帶送更多風(fēng)電,一個(gè)基本的依據(jù)是送端火電必須跟隨風(fēng)電運(yùn)行,即隨機(jī)處于深度調(diào)峰運(yùn)用狀態(tài),以一種“保駕護(hù)航”的身份身臨其中。
前述兩項(xiàng)研究中的通道送端火電均為煤電基地,其在建擬建火電機(jī)組基本為660MW或1000MW超臨界、超超臨界發(fā)電機(jī)組,都具有40~50%額定出力的調(diào)峰能力。理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐都已證明,現(xiàn)代火電機(jī)組能夠擔(dān)當(dāng)電網(wǎng)調(diào)峰角色,而以往火電調(diào)峰角色擔(dān)當(dāng)不足,更多原因在于生產(chǎn)與調(diào)度經(jīng)驗(yàn)積累不夠,特別是電廠自身經(jīng)濟(jì)利益要求所致。
從外送更多風(fēng)電角度考慮,要促成火電機(jī)組跟隨出力并深度調(diào)峰的運(yùn)用方式和運(yùn)營(yíng)策略,提前研究安全調(diào)度方案和企業(yè)設(shè)備運(yùn)行方案,使火電機(jī)組通過深度調(diào)峰甚或啟停調(diào)峰,讓出輸電通道空間,保證特高壓通道帶送更多風(fēng)電。
至于如何促成這一目標(biāo),則不能簡(jiǎn)單依賴電源企業(yè),也不能寄期望于電網(wǎng)公司。政府主管部門首當(dāng)其沖。
二是要做好體制機(jī)制創(chuàng)新,打造科學(xué)有利的電力市場(chǎng)環(huán)境
一段時(shí)間以來,關(guān)于電力體制機(jī)制改革的討論和呼聲一直很高漲。顯而易見,對(duì)于在可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)下,大力推動(dòng)“三北”地區(qū)風(fēng)電更大范圍消納,借助超高壓、特高壓輸電通道外送更多新能源電力,電力體制機(jī)制的創(chuàng)新及其落實(shí)不可或缺。
國(guó)家早于2007年就發(fā)布了《節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法(試行)》和《節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法實(shí)施細(xì)則(試行)》。該辦法的宗旨是改革現(xiàn)行發(fā)電調(diào)度方式,提高電力工業(yè)能源使用效率,節(jié)約能源,減少環(huán)境污染,促進(jìn)能源和電力結(jié)構(gòu)調(diào)整,確保電力系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。很遺憾,該辦法發(fā)布幾年來,主要受限于計(jì)劃電力體制的羈絆,至今還沒有在全國(guó)范圍內(nèi)推行。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,該辦法提出的“在保障電力可靠供應(yīng)的前提下,按照節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的原則,優(yōu)先調(diào)度可再生發(fā)電資源,按機(jī)組能耗和污染物排放水平由低到高排序”發(fā)電調(diào)度原則,已經(jīng)為電力運(yùn)行要圍繞可再生能源發(fā)電安排運(yùn)用方式給出了明確的要求和方向。貫徹該辦法,即可以置無調(diào)節(jié)能力或較少調(diào)節(jié)能力的風(fēng)能、太陽能、海洋能及水能等可再生能源發(fā)電,于優(yōu)先有利位置,同樣亦可以為超高壓、特高壓輸電通道帶送更多風(fēng)電找到管理根據(jù),為安排輸電通道運(yùn)用方式找到努力方向。
在規(guī)劃超高壓、特高壓輸電通道運(yùn)用方式時(shí),全面貫徹節(jié)能調(diào)度發(fā)電的原則和思路,是保障輸電通道工程體現(xiàn)可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要方面,必須為此付出努力。
不能否認(rèn),推行節(jié)能調(diào)度發(fā)電是需要一系列體制機(jī)制配套措施支持的。要摒棄舊有發(fā)電計(jì)劃管理模式,完善電網(wǎng)輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償辦法,構(gòu)建公平有效的電力市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制,推進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)剝離于電力交易的電力行業(yè)市場(chǎng)化變革的全面實(shí)現(xiàn)。
可以對(duì)火電利益保障機(jī)制,包括電網(wǎng)輔助服務(wù)補(bǔ)償措施,稍作設(shè)想。輸電通道送端火電機(jī)組做跟隨出力并深度調(diào)峰運(yùn)行的利益保障,可以在充分核算的基礎(chǔ)上,通過落實(shí)電網(wǎng)輔助服務(wù)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償辦法,以及甚或給予反映成本變動(dòng)情況發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)的方式加以實(shí)現(xiàn)。而經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)馁Y金來源,包括發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)多出標(biāo)桿電價(jià)部分,除一般途徑外,亦可考慮從配套風(fēng)電和受端用戶的顯著收益中,經(jīng)核算適當(dāng)計(jì)取。
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在日益科技發(fā)展的今天,新能源產(chǎn)品倍受大家青睞,新能源產(chǎn)品主要包括水能(主要指小型水電站)、風(fēng)能、太陽能、海洋能、核能、地?zé)崮艿?。是可循環(huán)利用的清潔能源,新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展既是整個(gè)能源供應(yīng)系統(tǒng)的有效補(bǔ)充手段,也是環(huán)境治理和生態(tài)保護(hù)的重要措施。
從目前可再生能源的資源狀況和技術(shù)發(fā)展水平看,利用水能、風(fēng)能、太陽能發(fā)電,最為現(xiàn)實(shí),前景廣闊。三者互補(bǔ)結(jié)合是一條有效的途徑。
新能源可再生能源發(fā)展中,風(fēng)能也是其中一種,而風(fēng)能的轉(zhuǎn)化由風(fēng)向傳感器進(jìn)行的,隨著科技發(fā)展風(fēng)向傳感器種類也隨著繁多,如小型超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器、旋翼式風(fēng)向傳感器等。
應(yīng)可再生資源能夠取代傳統(tǒng)式能源的目標(biāo),近幾年,國(guó)內(nèi)在大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能等可再生資源,發(fā)展也伴隨著難題,磁控式并聯(lián)電抗器的出現(xiàn)是處理以上難題的有效方式。
煤炭繼續(xù)作為一種可行的未來能源而下降,核能或多或少地達(dá)到了頂峰,這取決于電廠的使用年限和地點(diǎn)。在包括風(fēng)能和水力發(fā)電在內(nèi)的可再生能源替代品中,光伏能源的生產(chǎn)在能源轉(zhuǎn)換效率和市場(chǎng)份額方面不斷提高。
相對(duì)于其他設(shè)備,看似簡(jiǎn)單的電機(jī)產(chǎn)品包含了電能、磁能、熱能、風(fēng)能、動(dòng)能等多種能量的轉(zhuǎn)換。對(duì)于電機(jī)零部件,我們更習(xí)慣按照加工方式羅列,比如說機(jī)加工零部件、電工零部件等;如果從電機(jī)運(yùn)行的功能歸納,我們基本可以歸結(jié)為靜止部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分。
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